Развитие методов получения однородных временных рядов индекса листовой поверхности на основе данных MODIS
Был предложен ряд усовершенствований продукта индекс листовой поверхности (Leaf Area Index, LAI), получаемого в рамках автоматизированной обработки данных MODIS (далее ИКИ MODIS LAI продукт). Основные изменения теоретической базы и алгоритма обработки за отчётный период включают следующие шаги:
- Проведены разработка и исследование стохастического варианта закона Бера – Ламберта – Бюггера (часть модели переноса радиации SRT). Точность SRT модели была оценена с помощью широко известной на международном уровне 3D-модели DART, симулирующей рассеяние фотонов на 3D-объектах, в том числе для неоднородного растительного покрова;
- На основе усовершенствованной модели SRT рассчитана новая версия опорных модельных данных. Расчёт был проведён для расширенного диапазона зенитного угла Солнца, необходимого для охвата Арктической территории России. Используя новые валидационные наземные измерения LAI были оптимизированы модельные данные для сельскохозяйственных территорий на юге России;
- Обнаружены аномалии в красном канале MODIS данных — полосы аномально низких значений LAI в северных широтах. Разработан метод фильтрации аномалий, существенно минимизирующий данный эффект.
Также за прошедший год проведена работа, направленная на актуализацию временных рядов ИКИ MODIS LAI продукта с учетом перечисленных выше изменений алгоритма. Рассчитаны временные ряды ИКИ MODIS LAI продукта для всех MODIS гранул по территории России за период 2000-2020 г. Расчёт продукта за 2021 г. продолжается на текущий момент.
Помимо вышеперечисленного проведена оптимизация кода для потокового расчёта следующей версии продукта. В частности, оптимизирован код интерполяции недельных композитов, скорость расчёта увеличена в 8–10 раз. Разработан новый скрипт для оперативной обработки продукта в режиме близком к реальному времени, улучшена стабильность построения временных рядов. Расширена битовая глубина продукта — от 8-битной версии произведён переход к 16-битной.